高校實(shí)訓(xùn)室PLC設(shè)備的常見故障檢修與維護(hù)

馮飛

摘要：在高職教學(xué)中，PLC課程是機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的核心課程，PLC設(shè)備是機(jī)電一體化設(shè)備中的核心部件，PLC的實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)對學(xué)生非常重要。本文對高校實(shí)訓(xùn)室中PLC實(shí)訓(xùn)設(shè)備的常見故障檢修與維護(hù)方法進(jìn)行簡要的介紹。

關(guān)鍵詞：PLC；高校實(shí)訓(xùn)室；故障檢修；維護(hù)

PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)，它采用一種可編程的存儲器，在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過程。

在工廠的機(jī)電一體化設(shè)備中，PLC作為核心部件，起著重要的控制作用。在高職機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的教學(xué)中，《電氣控制與PLC技術(shù)》是一門很重要的核心專業(yè)課程，所以PLC的實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)對學(xué)生非常重要，很多高校都建設(shè)有自己的PLC實(shí)訓(xùn)室。但學(xué)校實(shí)訓(xùn)室中的PLC設(shè)備由于各種原因常常產(chǎn)生各種故障，極大影響了PLC實(shí)訓(xùn)教學(xué)的正常進(jìn)行。所以，對實(shí)訓(xùn)室中PLC設(shè)備的故障檢修與定期維護(hù)非常重要。本人有多年P(guān)LC實(shí)訓(xùn)教學(xué)經(jīng)驗，在這里總結(jié)一下和業(yè)內(nèi)同行進(jìn)行交流。

1 PLC的結(jié)構(gòu)

我院的實(shí)訓(xùn)室中多采用三菱系列的PLC設(shè)備，熟悉PLC的結(jié)構(gòu)對其故障的成因及檢修是非常重要的。PLC的結(jié)構(gòu)主要分為三個部分：輸入模塊、輸出模塊和CPU模塊。

1.1輸入模塊

輸入模塊用來接收和采集輸入信號，輸入信號有兩類：一類是由按鈕開關(guān)、行程開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、壓力繼電器等提供的開關(guān)量輸入信號；另一類是從電位器、測速電機(jī)等送來的連續(xù)變化的模擬量輸入信號。輸入模塊會將這些不同的電平信號轉(zhuǎn)換成CPU能夠接收和處理的數(shù)字信號。

1.2輸出模塊

輸出模塊的作用是接收CPU處理過的數(shù)字信號，并把它轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場執(zhí)行部件能接收的信號，用來控制接觸器、電磁閥、調(diào)速裝置、指示燈、數(shù)字顯示器和報警器等元件。

1.3 CPU模塊

CPU模塊不斷采集輸入信號，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)輸出，它是PLC的核心，

2幾種常見的PLC故障的分析和檢修

2.1通訊故障

學(xué)生實(shí)訓(xùn)使用PLC設(shè)備時，遇到最多的是通訊故障，電腦軟件上的程序無法傳輸?shù)絇LC中。遇到這種情況首先要排除軟件故障，比如梯形圖編輯完成后是不是沒有進(jìn)行轉(zhuǎn)換操作？只有經(jīng)過轉(zhuǎn)換操作后的程序才可以進(jìn)行傳輸。

排除軟件故障的可能性后，再觀察PLC的狀態(tài)，有的學(xué)生在進(jìn)行程序傳輸時，連PLC的電源都沒有打開，或者是PLC處于RUN狀態(tài)，同樣無法進(jìn)行程序傳輸。然后，再檢查軟件的COM口設(shè)置和硬件相應(yīng)COM口的連接是否一致。排除以上故障可能后，如果還是不行，說明PLC與PC間的連接線損壞或接觸不良，PLC與電腦之前采用的是九針串口RS485通信方式，將連接線從PLC和電腦上拔下，清理接口處的灰塵，再次插入，即可解決通訊故障（如果還不行就只能更換數(shù)據(jù)連接線）。

2.2電源故障

有一類電源故障比較常見，其表現(xiàn)形式為：電源顯示POWER燈無顯示，同時PLC上的DC24V也無輸出。此現(xiàn)象表明其整流回路已經(jīng)斷開了，可能性包括：熔斷器燒斷；濾波電路損壞；整流橋損壞；開關(guān)管起振電路損壞；開關(guān)電源反饋電路損壞。解決方法就是更換相應(yīng)的熔斷器、開關(guān)管等元件，實(shí)在不行就只能返廠修理。

此故障產(chǎn)生的原因多為學(xué)生粗心把PLC輸入電源接錯導(dǎo)致的，所以日常實(shí)訓(xùn)時，指導(dǎo)老師應(yīng)反復(fù)向?qū)W生灌輸此類安全常識以避免此類故障的發(fā)生。

2.3輸入模塊故障

此類故障現(xiàn)象表現(xiàn)為，在PLC的編程及接線無誤的情況下，PLC并沒有正確的相應(yīng)輸出。仔細(xì)觀察PLC面板上的輸入X指示燈，若其連接的按鈕或行程開關(guān)等輸入設(shè)備動作時，該指示燈沒有亮，說明該輸入點(diǎn)接觸不良或損壞，或者是外部輸入元件存在問題。該故障的排除方法為，重新接線、更換沒有問題的輸入設(shè)備，或是更換PLC輸入模塊。

2.4輸出模塊故障

此類故障現(xiàn)象與輸入模塊相似，在PLC的編程及接線無誤的情況下，PLC并沒有正確的相應(yīng)輸出。仔細(xì)觀察PLC面板上的輸出Y指示燈，若某Y燈亮但輸出元件不動作，說明輸出元件已損壞或是接線接觸不良，需要調(diào)整輸出元件。若Y燈不亮則說明PLC的輸出模塊損壞，這時就要更換輸出模塊。

3 PLC設(shè)備的日常維護(hù)

實(shí)訓(xùn)室中的PLC設(shè)備必須要進(jìn)行正確的日常維護(hù)保養(yǎng)，才能延長其使用壽命，更好的為學(xué)生實(shí)訓(xùn)服務(wù)。下面列舉幾條。

3.1 PLC的設(shè)備應(yīng)安放在四周通風(fēng)的環(huán)境中以利于散熱，設(shè)備的極限工作溫度要保證在55℃以下，如有條件可以在室內(nèi)加裝空調(diào)。

3.2 PLC的環(huán)境濕度應(yīng)保持在85%RH以下，如果實(shí)訓(xùn)室濕度過高可在設(shè)備內(nèi)部放置一些吸濕干燥物。

3.3 PLC及其控制設(shè)備的線纜進(jìn)出口在不使用時應(yīng)盡量保持密封狀態(tài)，以避免灰塵和雜物的進(jìn)入造成接觸不良故障。

3.4定期清理PLC箱內(nèi)灰塵，清理前要注意對設(shè)備斷電操作。

3.5定期檢查PLC的供電電源是否正常。對于供電電壓波動較大的學(xué)校，建議加裝穩(wěn)壓電源。

3.6定期檢查PLC的安裝狀態(tài)，緊固端子排。檢查各PLC單元固定是否牢靠，各I/O模塊端子是否松動，PLC通信電纜的連接器是否完全插入并旋緊，外部連接線有無損傷。

此外，學(xué)校的環(huán)境中一般并沒有工廠企業(yè)中存在的強(qiáng)電磁干擾、腐蝕和易燃?xì)怏w及強(qiáng)震動源等情況，故這些方面對PLC設(shè)備的影響可以忽略不計。

參考文獻(xiàn)：

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[2]《三菱FX2N系列微型可編程控制器使用手冊》

[3]呂愛華，《電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)》；電子工業(yè)出版社，2015-07endprint